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(10分)如图所示,虚线所围圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场,电子束经过磁场区后,其运动的方向与原入射方向成角.设电子质量为m,电荷量为e,不计电子之间的相互作用力及所受的重力.求:

(1)电子在磁场中运动的时间t

(2)圆形磁场区域的半径r.

 

【答案】

(1)(2)

【解析】

试题分析:1)

   

解得:

 (2)        

由几何关系得:

解得:

考点:考查了粒子在磁场中的运动,

点评:需要注意的是粒子在磁场中的运动和速度无关,只和轨迹所对的圆心角有关

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在xy平面内有一个半径为R圆形匀强磁场区域,与y轴相切于坐标原点O,磁场强度为B,方向垂直纸面向里,在x=3R处有一个与x轴垂直的荧光屏PQ,t=0时刻,在纸面内从坐标原点O以相等速率向磁场内沿不同的方向发射粒子,粒子的质量为m、电荷量为+q,其中沿x正方向发射的粒子从圆形磁场区域射出时与x轴正方向夹角为60°,粒子的重力不计.
(1)求粒子的速度v0
(2)求在磁场中运动最长时间粒子在磁场中运动的时间及此粒子打在荧光屏上的坐标(可用反三角函数表示)
(3)若虚线的圆形磁场边界是一个固定的绝缘的闭合圆环,且粒子与圆环碰撞为弹性碰撞无电荷量转移,求沿x轴正方向发射的粒子经过多长时间回到坐标原点O及粒子运动轨迹围成的面积S.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,半径分别为a、b的两同心虚线圆所围空间分别存在电场和磁场,中心O处固定一个半径很小(可忽略)的金属球,在小圆空间内存在沿半径向内的辐向电场,小圆周与金属球间电势差为U,两圆之间的空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,设有一个带负电的粒子从金属球表面沿+x轴方向以很小的初速度逸出,粒子质量为m,电量为q,(不计粒子重力,忽略粒子初速度)求:
(1)粒子到达小圆周上时的速度为多大?
(2)粒子以(1)中的速度进入两圆间的磁场中,当磁感应强度超过某一临界值时,粒子将不能到达大圆周,求此最小值B.
(3)若磁感应强度取(2)中最小值,且b=(
2
+1)a,要粒子恰好第一次沿逸出方向的反方向回到原出发点,粒子需经过多少次回旋?并求粒子在磁场中运动的时间.(设粒子与金属球正碰后电量不变且能以原速率原路返回)

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,虚线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场,电子束经过磁场区后,其运动方向与原入射方向成角。设电子质量为m,电荷量为e,不计电子之间相互作用力及所受的重力。求:

(1)电子在磁场中运动轨迹的半径R

(2)电子在磁场中运动的时间t

(3)圆形磁场区域的半径r

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示. 半径分别为ab的两同心虚线圆所围区域分别存在电场和磁场,中心O处固定一个半径很小(可忽略不计)的金属球,在小圆空间内存在沿水平的径向辐向电场。小圆周与金属球间电势差为U,两圆之间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,设有一个带负电的粒子从金属球表面沿x轴正方向以很小的初速度逸出,粒子质量为m,电荷量为q.(不计粒子的重力,忽略粒子逸出的初速度)求:

   (1)粒子到达小圆周上时的速度为多大?

   (2)粒子以(1)中的速度进入两圆间的磁场中,当磁感应强超过某一临界值时,粒子将不能到达大圆周,求此磁感应强度的最小值B.

   (3)若磁感应强度取(2)中最小值,且,要使粒子恰好第一次沿逸出方向的反方向回到原出发点,粒子需经过多少次回旋?并求粒子在磁场中运动的时间.(设粒子与金属球正碰后电量不变且能以原速率原路返回)

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年广东省高三第三次模拟考试理综物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示. 半径分别为a 、b的两同心虚线圆所围空间分别存在电场和磁场,中心O处固定一个半径很小(可忽略不计)的金属球,在小圆空间内存在沿半径向内的辐向电场,小圆周与金属球间电势差U,两圆之间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,设有一个带负电的粒子从金属球表面沿x轴正方向以很小的初速度逸出,粒子质量为m,电荷量为q.(不计粒子的重力,忽略粒子逸出的初速度)

试求:(1)粒子到达小圆周上时的速度为多大?

(2)粒子以(1)中的速度进入两圆间的磁场中,当磁感应强超过某一临界值时,粒子将不能到达大圆周,求此磁感应强度的最小值B.

(3)若当磁感应强度取(2)中最小值,且时,粒子运动一段时间后恰好能沿x轴负方向回到原出发点,求粒子从逸出到第一次回到原出发点的过程中,在磁场中运动的时间.(设粒子与金属球正碰后电量不变且能以原速率原路返回)

 

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